NUEVOS MATERIALES 23 Se concluye quewe es equivalente a JIC en aceros tipo DP, pero en cambio we representa mejor el comportamiento a fractura en aceros con gran resistencia al crecimiento de grietas, como los CP, precisamente los más indicados para aplicaciones de impacto. Hay que destacar que en la preparación de las probetas es fundamental que las entallas sean afiladas, lo que se consigue introduciendo grieta por fatiga, como en todos los métodos de mecánica de la fractura, o bienmediante un troquel especial (descrito en la referencia 3). El uso de grietas de fatiga supone una limitación experimental y alarga el tiempo de ensayo. En cambio, con el troquel especial se pueden preparar probetas de forma rápida y eficiente en menos de una hora. Así, el método es asequible, de fácil implementación y viable para evaluación rutinaria de tenacidad en laboratorios convencionales de control de calidad. En la figura 3 se muestra la excelente correlación entre la tenacidad de fractura y la energía absorbida en ensayos de impacto axial para distintas familias de aceros AHSS. Se añaden dos casos particulares, el de máxima resistencia a impacto para el caso de estudio (CP1000) y el de menor (DP1000). El CP1000 muestra perfectamente los distintos plegados durante el ensayo, absorbiendo mucha energía, que se corresponde con una elevada tenacidad (we superior a 400 kJ/m2). En cambio, para el material DP1000, de menor tenacidad, se observa la aparición de grietas durante el ensayo que dan lugar a un pobre comportamiento a impacto. Para ensayos de impacto lateral o a flexión, también se observa una excelente correlación entre los materiales que presentan grietas tras el ensayo y, por tanto, muestran baja resistencia a impacto y la tenacidad. En la figura 4 se muestra estos resultados, en los que se puede definir un valor de we de 250 kJ/m2 como el umbral para aparición de grietas en ensayos a flexión y que definen un buen comportamiento a impacto. A partir de estos resultados se pueden definir 3 niveles de comportamiento a impacto para aceros AHSS en función del valor de tenacidad de fractura (ver figura 5). Estos niveles pueden ser útiles a los fabricantes de piezas para seleccionar materiales o proveedores de material. También pueden servir de referencia para fabricantes de acero para determinar cómo lo cambios en procesamiento del acero o tratamientos térmicos han afectado a la resistencia a impacto. En aleaciones de aluminio el procedimiento sigue siendo válido y el parámetro we es igualmente eficaz para discriminar el comportamiento a impacto. La figura 6 muestra dos aleaciones de aluminio en desarrollo para protección de baterías con comportamientos muy distintos. El material Amuestra múltiples fracturas y un valor de we inferior al del material B que muestra un buen comportamiento. Los niveles de tenacidad son obviamente inferiores al del acero. LA TENACIDAD A FRACTURA COMO HERRAMIENTA PARA EL DESARROLLO DE MATERIALES RESISTENTES A IMPACTO La tenacidad de fractura es la propiedad del material que mejor describe el comportamiento a impacto de materiales, especialmente cuando la Figura 4. Resultados de ensayos de impacto lateral o a flexión, en términos de aparición de grietas. Valores de we superior a 250 kJ/m2 corresponden con materiales que no muestran grietas tras el ensayo y por tanto tienen un buen comportamiento a impacto. Figura 5. Niveles de resistencia a impacto en aceros AHSS definidos a partir del valor de tenacidad de fractura.
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